鼓型车司机室生产装备的制作方法

1.本实用新型属于轨道交通车体制造组装技术领域，涉及一种鼓型车司机室生产装备，主要用于时速160公里动力集中(鼓形车体)司机室骨架产品总成组装及焊接。


背景技术：

2.为了提高车辆承载能力，减小风阻系数，增加乘客的乘坐舒适性，车体被设计为鼓型，上窄下宽，加大车体地板的宽度，从而增加座椅的空间和间距，乘客的乘坐空间增大。铁路客车是目前我国大铁路客车的主型产品，其中160km/h动力集中型动车组鼓型车车型是新研发车型。
3.对于鼓型车司机室骨架产品，由于增加了宽度方向的弧度以及上下方向的弧度，给司机室骨架生产制造带来了困难，且面罩安装时容易因骨架外形偏差造成无法安装的情况出现。因此需要设计一种新的焊接工装来保证产品焊接完成后产品质量，避免后续内装时影响项目进度，也更加需要通过工装的定位装夹，达到降低人工强度的效果，提高鼓型车司机室产品的生产效率。


技术实现要素：

4.因鼓型车司机室骨架产品焊接完成后，出现局部焊接过程受热收缩变形情况存在，影响产品的尺寸精度，且生产过程中，面罩安装区域无法通过人工测量或者样板方式检测轮廓是否满足面罩安装配合需求。为避免焊接完成后检测调型带来问题，本实用新型提供了一套焊接过程中及焊接完成后检测一体的工装设计理念，即一种鼓型车司机室生产装备，提前发现产品生产过程中的问题并提前进行控制，避免焊接件完工后出现无法调型返修处理状况发生。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.鼓型车司机室生产装备，所述装备包括工装基体以及设置在工装基体上的前端顶紧装置、检测装置、腰梁压紧装置、侧向压紧装置、下部压紧装置和闸墙固定装置，前端顶紧装置用于固定司机室的前端组成，包括两侧的支撑调节螺杆和中间倾斜挡块；腰梁压紧装置包括下端支撑和相对设置的上螺杆，用于腰梁组成的定位以及上部压紧和下部夹紧；侧向压紧装置相对设置，其两侧设有螺纹顶杆以及顶部设有上部定位块；所述检测装置包括两端的立柱以及立柱之间的检测杆，通过观察检测杆与侧墙上部或侧面接触来判断侧墙的轮廓是否偏差。
7.进一步地，所述装备中的检测装置平行设有多个；所述检测杆的两端设置有“7”字形定位块。
8.进一步地，所述前端顶紧装置：支撑调节螺杆用于顶紧前端组成，避免焊接变形造成角度偏差；中间倾斜挡块用于确定前端组成的倾斜角度，中间倾斜挡块的顶部设有v型凹槽，用作司机室的中心线。
9.进一步地，所述腰梁压紧装置的上部设有定位块和相对夹紧的上螺杆，腰梁压紧
装置的立柱上设有多根活动横梁，活动横梁可与所述立柱贴合用于夹紧所述腰梁组成。
10.进一步地，所述司机室的侧墙下口及闸墙组成的下口设置多处所述下部压紧装置。
11.进一步地，所述闸墙固定装置设为框架型结构，使用方管拼接而成，用于固定司机室闸墙组成；闸墙固定装置的顶部设置有螺杆以及若干定位块。
12.进一步地，所述工装基体设为平板结构，放置于地面上，由方管和板材拼焊而成，通过龙门加工，保证表面整体平面度≤0.5mm。
13.在生产制造过程中，如果按照单一产品结构进行生产，容易忽视后道工序的使用需求，而且以往此类结构司机室产品，对面罩安装处无法进行检测，因为产品生产过程中不行控制，待产品焊接完成后增加产品调型工作量，且焊接完成后失去测量基准点，司机室产品和面罩产品同为加工件，存在误差情况，无法判断检测依据。因此本实用新型按照需求及保证产品质量角度出发，设计制作一套满足使用需求及保证产品质量的工装，即一种鼓型车司机室生产装备，既能满足生产需求，也可以通过生产过程中检测达到了控制效果。
附图说明
14.图1是本实用新型装备示意图；
15.图2是工装基体示意图；
16.图3是前端顶紧装置示意图；
17.图4是检测装置示意图；
18.图5是腰梁压紧装置示意图；
19.图6是侧向压紧装置示意图；
20.图7是下部压紧装置示意图；
21.图8是闸墙固定装置示意图；
22.图9是鼓型车司机室的结构示意图；
23.图10是利用本实用新型进行鼓型车司机室安装的步骤之一；
24.图11是利用本实用新型进行鼓型车司机室安装的步骤之二；
25.图12是利用本实用新型进行鼓型车司机室安装的步骤之三；
26.图13是利用本实用新型进行鼓型车司机室安装的步骤之三的细节图1；
27.图14是利用本实用新型进行鼓型车司机室安装的步骤之三的细节图2；
28.其中，1-工装基体；2-前端顶紧装置；3-检测装置；4-腰梁压紧装置；5-侧向压紧装置；6-下部压紧装置；7-闸墙固定装置，8-司机室，81-前端组成，82-腰梁组成，83-右侧墙，84-左侧墙，85-顶部弯梁组成，86-闸墙组成，87为侧墙上边梁。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
30.参照图1至图8所示，本实施例的鼓型车司机室生产装备示意图。鼓型车司机室生产装备包括工装基体1、前端顶紧装置2、检测装置3、腰梁压紧装置4、侧向压紧装置5、下部压紧装置6和闸墙固定装置7。在工装基体1上设置上述前端顶紧装置2、检测装置3、腰梁压紧装置4、侧向压紧装置5、下部压紧装置6和闸墙固定装置7。
31.其中，工装基体1：设为平板结构，放置于地面上，由方管和板材拼焊而成，通过龙门加工，保证表面整体平面度≤0.5mm。作为整个产品(鼓型车司机室)生产过程中唯一基准，后续产品尺寸检测及定位以基体平台为依据，保证后续产品生产精度。
32.前端顶紧装置2：用于固定司机室前端组成81，前端顶紧装置2包括支撑调节螺杆和中间倾斜挡块；左右两侧设有上述支撑调节螺杆，后续装配完成后顶紧前端组成81，避免前端组成81焊接变形造成角度偏差。中间倾斜挡块用于确定前端组成81的倾斜角度。中间倾斜挡块的顶部设有v型凹槽，用于司机室中心线，测量两侧相对尺寸。中间倾斜挡块的倾斜角度为127
±
0.5
°
。
33.检测装置3：检测装置3包括两端的底座立柱以及两端底座立柱之间的检测杆(横杆)，检测杆可拆卸式安装在底座立柱上。注：底座立柱有检测装置3专门设置的底座立柱，也有借用其他装置的底座立柱，如图1上侧向压紧装置5上设有两个检测横杆。底座立柱存在共用是因为产品前小后大，为节约平台占用面积，提高底座立柱的利用率。
34.通过理论尺寸计算横杆定位，使用时通过两端底座立柱进行支撑。在横杆上设置有7字形定位块，方便测量两侧侧墙的对应宽度尺寸，以及是否与司机室接触判读轮廓有无偏差，其原理为使用司机室面罩接触位置对应点来模拟面罩安装时大致的情况(具体的，参见图12放大图为定位块样式，若检测杆放置后两侧定位块与产品干涉无法接触，则判断产品宽度偏大或轮廓度朝平台上方侧凸起；若检测杆放置后两侧定位块与产品间隙较大，则判断产品宽度偏小或轮廓度朝平台侧下凹)。
35.本实施例中的检测装置3共平行设有6处，只设置1处的话无法确保整体前后轮廓。
36.腰梁压紧装置4：腰梁压紧装置4包括相对设置的上螺杆，以及下端支撑，通过腰梁压紧装置4来给腰梁组成82定位以及上部压紧和下部夹紧(通过手动添加f钳用于方便夹紧和拆)。
37.如图5所示，腰梁压紧装置4上部设有定位块及相对夹紧的上螺杆，腰梁压紧装置的立柱上设有两根活动横梁，完全固定腰梁后，再放置活动横梁用于固定腰梁产品腿部位置，活动横梁需与腰梁压紧装置4的立柱贴合为夹紧状态。
38.侧向压紧装置5：为侧墙组装时提供上部侧向支撑力，防止侧墙位置倾斜，同时两侧侧有螺纹顶杆，可以适当根据尺寸特性调节两侧侧墙上口开档宽度尺寸，也可以控制焊接应力变形。侧向压紧装置5的顶端设有上部定位块，用于后续顶部弯梁组成85的定位组装。
39.下部压紧装置6：司机室侧墙下口及闸墙组成86下口设置多处下部压紧装置6，一方面为尺寸定位，另一方面可以对部件下口位置进行装夹固定，防止松动造成后续焊接变形。
40.闸墙固定装置7：设为框架型结构，使用方管拼接而成，用于固定司机室闸墙组成86。安装时要求必须垂直于工装基体1，偏差不超过0.5mm，将闸墙组成86与闸墙固定装置7使用虎口钳固定在一起，构建出产品另一基准面。闸墙固定装置7的顶部设置有若干定位块，用于后续司机室产品内装件安装时进行定位支撑。
41.如图9所示，是鼓型车司机室8的示意图，其包括前端组成81、腰梁组成82、右侧墙83、左侧墙84、顶部弯梁组成85和闸墙组成86，本实施例的鼓型车司机室生产装备的目的就是通过装备来完成鼓型车司机室8产品的组装焊接以及检测控制，保证产品的焊接质量及
装配尺寸。
42.参照图10至图14所示，是利用本实施例的鼓型车司机室生产装备进行司机室组装的流程，具体包括如下：
43.(1)参见图10所示，将前端组成81吊运至前端顶紧装置2上，调整位置使得前端组成81的中心线与前端顶紧装置2的中心线对齐；调整支撑调节螺杆，防止前端组成81因支撑力不够下滑。
44.将腰梁组成82调运至腰梁压紧装置4上，测量腰梁组成82的中线是否与前端组成81的中心重合；完成后使用腰梁压紧装置4的上螺杆进行紧固(腰梁组成82的上部压紧)，同时下部立柱位置也需要进行固定，防止出现焊接变形出现(腰梁组成82的下部夹紧)。
45.将闸墙组成86调运至闸墙固定装置7的位置，通过从前端顶紧装置2的中间倾斜挡块引中线到闸墙组成86位置，进行闸片左右宽度位置调整，确定后使用虎口钳将闸墙组成86与闸墙固定装置7进行贴紧靠齐。
46.(2)参见图11所示，将左侧墙84和右侧墙83依次调运至下部压紧装置6处，测量两侧侧墙下口宽度以及调整其与闸墙组成86接触处和前端组成81接触处是否满足组装要求，可通过下部压紧装置6来调整左侧墙84、右侧墙83宽度尺寸，确认完成后再使用下部压紧装置6将两侧侧墙下口位置固定。
47.通过两侧侧墙上口相同位置宽度距离与单侧侧墙到车体中心的距离判断侧墙是否满足尺寸要求，使用侧向压紧装置5上的侧向螺杆调节侧墙倾斜度，达到调节两侧侧墙上口宽度的效果。
48.再根据侧向压紧装置5的上部定位块、侧向螺杆以及闸墙固定装置7上部的定位块和螺杆(见图8的放大图)完成顶部弯梁组成85的定位组装焊接。
49.(3)参见图12所示，将检测装置3的底座立柱安装于工装基体1上，连接处为螺栓固定，易拆卸与装夹。在对应位置使用检测杆放置于两端底座立柱上。通过观察检测杆是否与侧墙上部接触判断产品对应该位置是否满足要求，根据检测结果对产品进行焊前处理；观察检测杆是否与侧墙侧面接触判断对应该处位置宽度是否满足要求，根据检测结果对产品进行焊前处理。每600mm为测量间距，模拟面罩安装时仿形情况，避免后期出现面罩无法安装情况发生(因该处轮廓位置无法通过简单线性测量，见图13和图14，侧墙上边梁87位置前后方向为弧形曲面，上下方向也为弧形曲面，对生产制造过程带来困难。通过将上边梁长度等分后设置6根检测杆，检测杆之间间隔600mm，以模拟面罩安装时配合情况，相当于定点测量产品位置度要求)。满足要求后，取下检测杆进行焊接，待焊接结束后，可松开侧向压紧装置5、下部压紧装置6、闸墙固定装置7上的顶紧装置，按照焊接前步骤重新复测侧墙安装面轮廓度。
50.以上所述仅为本实用新型的优选例实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。